동물 퇴치기

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Animal repellent
1. 위키페디아 https://en.wikipedia.org/wiki/Animal_repellent
두더지 퇴치기(mole repellent, Solar Powered Mole and Gopher Sonic Repellent Spike)
1. 상품명 및 모델명 없음.
  - 4개 구입
  - 크기
  - 방수캡이 있는 전원스위치
2. 구조 및 동작원리
  - 2차-NiMH AAA 충전지 600mAh
  - 한쪽으로만 미끄러지는 스프링으로 버저를 고정했다.
  - 충전회로 및 방전회로
3. 전자석버저
  1. 외형. 1.2V 낮은 전압으로는 구동이 명확하지 않다.
  2. 분해. 전자석 위에 매달려 있는, 캔틸레버에 붙어 있는 영구자석이 고유진동수로 진동한다.
    - 피드백 코일을 사용한 발진회로가 있다.
    - 케이스에 풀로 붙인, 딱딱하고 꽤 두꺼운 투명 플라스틱 진동판
    - 캔틸레버가 플라스틱 판을 때린다.
4. 측정 - 향후 추가할 것
  1. 동작 측정 엑셀 데이터
    1. 버저만 전압에 따른 소모전류
      1. 그래프
      2. 설명
        
        Tr이 동작하는 전압은 0.68V
        발진을 시작하는 전압은 0.74V
        귀로 듣는 소리 크기가 줄어드는 전압은 1.04V (진동판을 때리는데, 진폭이 커짐에 따라 무슨 변화가 생겨?)
    2. 전체 시스템 동작(1.2V를 인가하면서 소모전류를 측정)
      1. 그래프
      2. 동작 40회를 통계처리하니
        
        주기 26.2초(σ=0.1), 동작시간 2.53초(σ=0.07), duty factor=2.53/26.2 = 9.7%
    3. 인가전압에 따른 소모전류
  2. 태양전지 용량
  3. AAA 타입 2차-NiMH 배터리 용량
    1. 600mAh로 표시되어 있지만, 측정하니 약 250mAh (그렇다면 에너지는 0.25Ah x 1.2V = 0.30Wh)
  4. 동작 소모전류, 배터리 에너지용량으로 이론적인 총 동작시간을 추정하니
    1. 주기 26초, 동작시간 2.5초, 전자석버저만 동작 소모전류 ~12mW(@1.2V), duty factor를 고려하는 평균은 1.2mW
    2. 그렇다면, 장착된 0.30Wh 배터리에서는 이론적으로 250시간 동작됨.
5. 의견
  1. 제품 설명대로 약 400Hz(측정해봐야 함) 삐이~ 소리를 25여초 간격으로 2.5초동안 울린다.
    1. 동작이 정확하지 않다. 일부 제품에서는 삐이~ 소리가 안날 때가 있다.
  2. 두더지 퇴치 효과가 없다면
    1. 원하는 큰 소리가 나지 않기 때문이다.
    2. 전자석버저를 확실히 동작시키기에는 너무 낮은 전압을 사용한다. 진동변위(스트로크)가 작아 플라스틱 진동판을 정상적으로 때리지 못한다.
    3. ON되었을 때 돌입전류에 의해 전자석이 동작하면 (캔틸레버 고유진동수로) 진동이 일어나고, 자석 진동이 전자석에 마치 발전기처럼 EMF를 발생시킨다. 이를 피드백받아 Tr이 증폭하여 전자석은 캔틸레버 고유진동수로 계속 전압을 발생시켜, 캔틸레버가 약 400Hz로 진동한다.
      1. 이 때 고유진동수에 따른 피드백 전압이 안나타나면 발진하지 않는다.
      2. 피드백 전압은 캔틸레버에 붙어 있는 전자석이 (꽤 크게)움직여야 전자석에서 EMF가 발생되어 검출한다.
      3. 그러므로 최초 ON이 되었을 때 캔틸레버가 크게 움직여야 발진이 계속되는데, 이 때 1.2V이면 너무 낮은 전압이다.
      4. 전자석버저를 정교하게 만들지 않았고, 진동 폭을 조절할 수 있는 조절점이 없기 때문이다.
    4. 버저가 확실히 동작하는 제품을 구매할 필요가 있다.
      1. 1.5V로 확실히 동작하는 (교환식) 알카라인 배터리를 사용하는 제품
      2. 3.6V (NiMH 배터리 3개 사용하는) 태양전지 충전식 제품